DE1241796B - Process for the production of briquette binders - Google Patents
Process for the production of briquette bindersInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Brikettbindemitteln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln aus einem Steinkohlenteerpech und einer aromatischen Verbindung, die rauchfrei und rußfrei verbrennen, für die Brikettierung von Brennstoffen. Solche Bindemittel und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt, jedoch haben sie den übelstand, daß die Herstellung dadurch verhältnismäßig kompliziert wird, weil ein Sonderpech Verwendung finden muß und weil Voraussetzung die Verwendung einer zu brikettierenden Kohle mit einem gewissen Feuchtigkeitsgehalt ist.Process for making briquette binders The invention relates to a process for the production of binders from a coal tar pitch and an aromatic compound that burns smoke-free and soot-free, for briquetting of fuels. Such binders and processes for their production are known, however, they have the disadvantage that the production is relatively complicated thereby because a special pitch must be used and because a requirement is the use a coal to be briquetted with a certain moisture content.
Diese Nachteile vermeidet die Erfindung unter Verwendung eines normalen unbehandelten Brikettpechs, wobei das Bindemittel sowohl für feuchte als auch für trockene Brennstoffe brauchbar ist.The invention avoids these disadvantages by using a normal untreated briquette pitch, the binder for both moist and for dry fuel is usable.
Gegenüber bekannten Verfahren, bei denen Steinkohlenteerpech als Bindemittel verwendet wird (Brikettpech), neigen insbesondere bei bestimmten Kohlensorten die Briketts zum Qualmen.Compared to known processes in which coal tar pitch as a binder is used (briquette pitch), especially with certain types of coal the Briquettes to smoke.
Zur Verringerung der Qualmentwicklung von mit Steinkohlenteerpech gebundenen Briketts sind bereits mehrere Vorschläge gemacht worden. So wurde vorgeschlagen, die Briketts nach der Ausformung thermisch zu behandeln und mit oder ohne Anoxydation zu verschwelen. Dabei entstehen praktisch rauch- und rußlos verbrennende halbkoksähnliche Briketts. Das Verfahren hat den Nachteil des hohen zusätzlichen Kostenaufwandes.To reduce the build-up of smoke from coal tar pitch Several proposals have already been made for bound briquettes. So it was proposed to treat the briquettes thermally after molding and with or without anoxidation to smolder. This results in semi-coke-like burning practically smokeless and sootless Briquettes. The method has the disadvantage of high additional costs.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Verringerung der Qualmentwicklung andere Bindemittel, wie z. B. Erdölbitumen, einzusetzen; doch haben sich diese Vorschläge in der Praxis wegen der mangelnden Eignung der Ersatzprodukte als Brikettbindemittel im allgemeinen nicht durchsetzen können. Ganz abgesehen von den betrieblichen Schwierigkeiten, die z. B. der Einsatz von Bitumen wegen seiner flachen Temperaturviskositätskurve mit sich bringt, sind Bitumenbriketts zu plastisch und zeigen eine zu geringe Standfestigkeit im Feuer.It has also been suggested to reduce smoke build-up other binders, such as B. petroleum bitumen to use; yet have these suggestions in practice because of the unsuitability of the substitute products as briquette binders generally not be able to enforce. Quite apart from the operational difficulties, the z. B. the use of bitumen because of its flat temperature viscosity curve brings with it, bitumen briquettes are too plastic and show insufficient stability in the fire.
Nach der Erfindung werden nun rauch- und rußfrei verbrennende Bindemittel aus einem Steinkohlenteerpech dadurch hergestellt, daß Brikettpech mit aromatenhaltigen Crackrückständen oder Destillationsrückständen aus aromatenreichem Erdöl mit einem Wasserstoffgehalt über 7 % und einem Erweichungspunkt nach K r ä m e r- S a r n o w zwischen 20 und 751 C in Mengen von 3 bis 25 % und gegebenenfalls anorganischen Zusatzstoffen, wie Mangan-, Nickel- oder Calciumverbindungen oder Phosphaten oder Gemischen dieser Stoffe, in Mengen von 1 bis 5 Olo bzw. bis 7 % bei Caleiumverbindungen zum Zwecke des Herabsetzens und praktischen Zusammenfallens von Flammpunkt und Brennpunkt des Gemisches versetzt wird.According to the invention the binder will now be smoke and soot-free burning produced from a coal tar pitch in that Brikettpech with aromatics cracking residues or distillation residues from aromatenreichem oil having a hydrogen content above 7% and a softening point according to K r ä me r- S Arnow 20-751 C in amounts of 3 to 25 % and optionally inorganic additives such as manganese, nickel or calcium compounds or phosphates or mixtures of these substances, in amounts of 1 to 5 % or up to 7% in the case of calcium compounds for the purpose of lowering and practically collapsing the flash point and the focal point of the mixture is displaced.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die anorganischen Zusätze der Mischung aus Brikettpech und aromatenhaltigen Crackrückständen oder Destillationsrückständen aus aromatenreichem Erdöl in trockener, pulverisierter Form in das aufgeschmolzene Bindemittel bei Temperaturen über 80- C oder der gemahlenen Kohle-Bindemittel-Mischung vor dem Brikettieren zugerührt bzw. zugemischt. Dadurch ist es überraschenderweise möglich, die Rauchentwicklung und Rußentwicklung wesentlich herabzusetzen, und zwar beruht diese Wirkung darauf, daß sowohl der Flammpunkt als auch in einem noch stärkeren Maße der Brennpunkt des Bindemittelaemisches durch die Zusätze erniedrigt wird, und zwar so, daß Flammpunkt und Brennpunkt praktisch zusammenfallen, wodurch verhindert wird, daß bei der Erhitzung des Pechs unverbrannte Destillate entweichen. Diese unverbrannten Destillate sind wesentliche Ursachen des Qualmens.According to a preferred embodiment, the inorganic additives of the mixture of briquette pitch and aromatics-containing cracking residues or distillation residues from aromatics-rich petroleum in dry, pulverized form are added or mixed into the melted binder at temperatures above 80 ° C. or the ground coal-binder mixture before briquetting . This surprisingly makes it possible to significantly reduce the development of smoke and soot, and this effect is based on the fact that both the flash point and, to an even greater extent, the fire point of the binder mixture are lowered by the additives, in such a way that the flash point and fire point are practically coincide, thereby preventing unburned distillates from escaping when the pitch is heated. These unburned distillates are the main causes of smoking.
Die Kurvenblätter (Abb. 1 und 2) veranschaulichen die Wirkung steigender Zugabe von aromaten-& el haltigen Crackrückständen bzw. von anorganischen Zusätzen auf die Zeit vom Schmelzpunktsbeginn für das Bindemittelgemisch bis zum Eintritt des Flammpunktes bzw. des Brennpunktes. Während die Kurven in Abb. 1 zeigen, daß ohne solche Zugabe oder mit geringen Mengen zugegebener Crackrückstände Brennpunkt (Kurve 1) und Flammpunkt (Kurve 2) auseinanderliegen, bei Zugabe von etwa 15 % Crackrückständen ab die Kurven sich zunächst bis zum Zusammenlaufen nähern und bei größeren Zugaben zu einer Kurve zusammenfallen, zeigen die Kurven in Abb.-7 den Verlauf der Veränderung der Brennpunkte von Brikettpech mit jeweils 5% Crackrückständen und variierten Zugaben von Braunstein und/ oder Kalkschlamm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.The graphs (Fig. 1 and 2) illustrate the effect of increasing the addition of aromatic and el-containing cracking residues or of inorganic additives on the time from the start of the melting point for the binder mixture to the point at which the flash point or fire point occurs. While the curves in Fig. 1 show that without such an addition or with small amounts of added cracking residues, the focal point (curve 1) and flash point (curve 2) are apart, with the addition of about 15 % cracking residues from the curves initially approach until they converge and at larger additions coincide to form a curve, the curves in Fig. 7 show the course of the change in the focal points of briquette pitch with 5% crack residues each and varied additions of manganese dioxide and / or lime sludge according to a preferred embodiment of the invention.
Die Kurve 1 in Ab b. 2 veranschaulicht die Wirkung von steigenden Zugaben an Kalkschlamm auf den Brennpunkt eines Brikettpech-Crackrückstände-Gemisches (mit 5 % Rückständen) und die Kurve 2 die Wirkung von Zugaben von Braunstein auf den Brennpunkt eines solchen Gemisches, während die Kurve 3 den Verlauf der Herabsetzung des Brennpunktes und die Annäherung an die Flammpunktskurve bei Zugabe eines Gemisches von Kalkschlamm und Braunstein - zu gleichen Teilen - zu dem obengenannten Pech-Rückstände-Gemisch zeigt (im Vergleich mit der Kurve 4, der Flammpunktskurve des Bindemittelgemisches, wie es zur Aufstellung der Kurve 3 diente).The curve 1 in Ab b. 2 illustrates the effect of increasing additions of lime sludge on the fire point of a briquette pitch-cracked residue mixture (with 5 % residues) and curve 2 the effect of additions of brownstone on the fire point of such a mixture, while curve 3 shows the course of the reduction in the Focus and the approximation to the flash point curve when adding a mixture of lime sludge and manganese dioxide - in equal parts - to the above-mentioned pitch-residue mixture shows (in comparison with curve 4, the flash point curve of the binder mixture, as it was used to establish curve 3 ).
Die anorganischen Zusätze zu den Mischungen aus Brikettpech und wasserstoffreichen aromatenhaltigen Rückständen betragen etwa 1 bis 5 %, und zwar Manganverbindungen, z. B. technischer Braunstein oder Mangannaphthenat, und/oder Nickelverbindungen, z. B. Nickeloxyd oder Nickelnaphthenat, und/ oder 1 bis 7% Calciumverbindungen, z. B. Calciumcarbonat, oder der bei der Gewinnung von Rohphenol aus Steinkohlenteer anfallende getrocknete Kalkschlamm (Calciumcarbonat mit geringen Verunreinigungen an Calciumhydroxyd), und/oder Phosphate, z. B. das bei der Herstellung von Natriumphosphat entstehende Abfallphosphat, das unter anderem Natrium, Calcium, Barium und Eisen als Kationen enthält, oder technisches Natriumphosphat oder andere Metallphosphate.The inorganic additives to the mixtures of briquette pitch and hydrogen-rich residues containing aromatics amount to about 1 to 5 %, namely manganese compounds, e.g. B. technical manganese dioxide or manganese naphthenate, and / or nickel compounds, z. B. nickel oxide or nickel naphthenate, and / or 1 to 7% calcium compounds, e.g. B. calcium carbonate, or the resulting from the extraction of crude phenol from coal tar dried lime sludge (calcium carbonate with minor impurities of calcium hydroxide), and / or phosphates, z. B. the waste phosphate resulting from the production of sodium phosphate, which contains, among other things, sodium, calcium, barium and iron as cations, or technical sodium phosphate or other metal phosphates.
Die Zusätze können gegebenenfalls dem Brikettpech auch ohne vorherige Beimengung der aromatenhaltigen, wasserstoffreichen Rückstände zugefügt werden.The additives can optionally be added to the briquette pitch without prior Admixture of the aromatic, hydrogen-rich residues can be added.
Durch die organischen und anorganischen Zusätze wird außer der Herabsetzung des Flamm- und Brennpunktes gegen Ende der Verbrennung eine Hautbildung bewirkt, die zur Folge hat, daß die schwer brennbaren höhermolekularen Destillationsgase unter der Haut so lange zusammengehalten werden, bis sie in niedrigmolekulare Anteile vercrackt sind, die leicht verbrennen und keinen Qualm bilden. Außerdem ist infolge der besseren Verbrennung - wohl auf Grund von katalytischen Einflüssen der anorgaischen Zusätze - eine wesentliche Herabsetzung der Rußbildung zu beobachten.The organic and inorganic additives, in addition to reducing the flash point and fire point, cause a skin to form towards the end of the combustion, which means that the flame-retardant, high-molecular-weight distillation gases are held together under the skin until they have cracked into low-molecular proportions, which burn easily and do not form smoke. In addition, as a result of the better combustion - probably due to the catalytic effects of the inorganic additives - a significant reduction in soot formation can be observed.
Die Zugabe der Calciumverbindungen bewirkt auch eine Bindung des Schwefels sowie eine Verbesserung der Bindemitteleigenschaften des Pechs.The addition of calcium compounds also binds the sulfur and an improvement in the binder properties of the pitch.
Die Beimischung der Zusätze erfolgt in der Hitze unter Rühren des aufgeschmolzenen Brikettpechs, wobei die organischen Zusätze zweckmäßig vorher ebenfalls aufgeschmolzen werden. Die vor der Zumischung pulverisierten anorganischen Zusätze können gegebenenfalls auch dem Brikettiergut, d. h. der Mischung von Kohle und Pech, zugegeben werden, wenn die Brikettierung nicht nach einem Verfahren erfolgt, bei dem flüssiges Pech Verwendung findet.The additives are added in the heat while stirring the melted briquette pitch, the organic additives expediently also being melted beforehand. The inorganic additives pulverized prior to admixture can optionally also be added to the briquetting material, i.e. H. the mixture of coal and pitch, if the briquetting is not carried out by a process in which liquid pitch is used.
Die Beurteilung der Qualität der Bindemittel mit und ohne Zusätze geschieht zweckmäßig in einem Abbrennversuch, bei dem 5 g des Bindemittels auf einem Eisenschälchen mit einer konstant brennenden Gasflamme von unten langsam erhitzt werden. Hierbei wird die Zeitdauer bis zum Flammpunkt, bis zum Brennpunkt und bis zum Verlöschen der Flamme gemessen und die dabei auftretenden Erscheinungen, wie Qualmentwicklung, Rußabscheidung, Hautbildung und Koksbildung beobachtet.The assessment of the quality of the binders with and without additives is expediently carried out in a burning test in which 5 g of the binder are slowly heated from below on an iron dish with a constantly burning gas flame. The time taken to reach the flash point, to the focal point and to the extinction of the flame is measured and the phenomena that occur, such as smoke development, soot deposition, skin formation and coke formation, are observed.
Normales Brikettpech entwickelt bei diesem Versuch zwischen Flammpunkt und Brennpunkt eine beträchtliche Menge von gelben bis braunroten Dämpfen, die nur schwer entzündbar sind. Beim anschließenden Abbrennen des Pechs entstehen dicke Schwaden von Ruß und - wenn am Ende des Brennvorganges die Flamme erlischt -entbindet der halbverkokte Rückstand noch längere Zeit Wolken von gelbem Qualm, die kaum zum Brennen zu bringen sind. Ein gemäß der Erfindung behandeltes Pech brennt dagegen weitgehend rauch- und rußfrei ab. Beispiel 1 85 Teile normales Brikettpech (EP 69,50 C K. S.) und 15 Teile aromatenhaltiger Rückstand mit einem Wasserstoffgehalt von 7,80/0 werden bei Temperaturen über 80' C vermischt. Die Mischung zeigt gegenüber normalem Brikettpech beim Abbrennversuch eine Herabsetzung des Flammpunktes und ein fast augenblickliches Weiterbrennen (also ein Zusammen- fallen von Flamm- und Brennpunkt) praktisch ohne Qualmentwicklung. Am Ende des Brennvorganges bildet die Mischung bald eine feste Haut von verkoktem Material, die sich aufbläht und unter der destillierbare Anteile vercracken oder verkoken, so daß die dann beim Platzen der Blasen entweichenden Dämpfe leicht brennbare Gase darstellen, die keinen Qualm entwickeln. Beispiel 2 In einem Gemisch aus 89Teilen normalem Brikettpech (EP 69,50 C K. S.) und 5 Teilen aromatenhaltigem Rückstand mit einem Wasserstoffgehalt von 8,1 "io werden bei über 80' C 2 Teile technischer Braunstein, 2 Teile getrockneter Kalkschlamin aus der Steinkohlenteerphenolgewinnung und 2 Teile technisches Natriumphosphat eingerührt.In this experiment, normal briquette pitch develops a considerable amount of yellow to brown-red vapors between flash point and fire point, which are difficult to ignite. When the pitch is subsequently burned off, thick plumes of soot are created and - if the flame goes out at the end of the burning process - the half-coked residue releases clouds of yellow smoke for a long time, which can hardly be made to burn. A pitch treated according to the invention, on the other hand, burns off largely free of smoke and soot. Example 1 85 parts of normal Brikettpech (EP 69.50 C S. K.) and 15 parts aromatic-containing residue with a hydrogen content of 7.80 / 0 are mixed at temperatures above 80 "C. The mixture is compared to normal Brikettpech when Abbrennversuch a reduction in the flash point and an almost instantaneous continued burning (ie a cooperation fall of flash and fire points) virtually without smoke development. At the end of the burning process, the mixture soon forms a firm skin of coked material, which puffs up and under which the distillable components crack or coke, so that the vapors then escaping when the bubbles burst are easily flammable gases that do not develop any smoke. Example 2 In a mixture of 89 parts of normal briquette pitch (EP 69.50 C K. S.) and 5 parts of aromatic-containing residue with a hydrogen content of 8.1 "10, 2 parts of technical manganese dioxide and 2 parts of dried lime sludge are formed at over 80 ° C. the coal tar phenol and 2 parts of technical sodium phosphate stirred.
Das Bindemittelgemisch brennt praktisch rauchfrei und weitgehend rußfrei ab.The binder mixture burns practically smoke-free and largely free of soot away.
Claims (2)
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| DE1959G0028447 DE1241796B (en) | 1959-11-26 | 1959-11-26 | Process for the production of briquette binders |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1241796B true DE1241796B (en) | 1967-06-08 |
Family
ID=7123481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1959G0028447 Pending DE1241796B (en) | 1959-11-26 | 1959-11-26 | Process for the production of briquette binders |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1241796B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2381821A1 (en) * | 1977-02-26 | 1978-09-22 | Ruetgerswerke Ag | BINDER FOR COAL BRIQUETTES AND METHOD OF PREPARATION |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT3696B (en) * | 1899-05-31 | 1901-03-26 | Cte Albert Dillon De Micheroux | |
| FR378110A (en) * | 1907-03-25 | 1907-09-25 | Szymon Suski | Process for the production of combustible briquettes |
| DE433734C (en) * | 1923-04-10 | 1926-09-10 | Emile Baptiste Gustave Bascou | Process for the pretreatment of a binder for solid fuels |
| DE958554C (en) * | 1952-03-20 | 1957-02-21 | Gelsenkirchener Bergwerks Akti | Process for the production of a binder for the briquetting of comminuted fuels |
-
1959
- 1959-11-26 DE DE1959G0028447 patent/DE1241796B/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1011851B (en) * | 1952-03-20 | 1957-07-11 | Gelsenkirchener Bergwerks Ag | Process for the production of a binder for the briquetting of comminuted fuels |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2381821A1 (en) * | 1977-02-26 | 1978-09-22 | Ruetgerswerke Ag | BINDER FOR COAL BRIQUETTES AND METHOD OF PREPARATION |
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